有机物结构的表示方法结构式
有机化学常见官能团及结构式
有机化学常见官能团及结构式有机化学是研究有机物的合成、结构和性质的科学。
在有机化学中，官能团是有机分子中具有特定化学性质和一定结构的基团。
它们决定了有机物的性质和反应类型。
下面将介绍几种常见的官能团及其结构式。
1. 烷基（Alkyl group）烷基是碳原子组成的链状基团，只有单键，通常用R表示。
常见的烷基有甲基（-CH3）、乙基（-C2H5）、丙基（-C3H7）等。
2. 烯基（Alkenyl group）烯基是含有碳碳双键的基团，通常用R'表示。
常见的烯基有乙烯基（-CH2CH=CH2）、丙烯基（-CH2CH=CH-CH3）等。
3. 炔基（Alkynyl group）炔基是含有碳碳三键的基团，通常用R''表示。
常见的炔基有乙炔基（-C≡CH）、丙炔基（-C≡C-CH3）等。
4. 羟基（Hydroxyl group）羟基是一个氢原子被一个氧原子取代的官能团，通常用-OH表示。
常见的化合物有乙醇（CH3CH2OH）、丙醇（CH3CH2CH2OH）等。
5. 羧基（Carboxyl group）羧基由一个羰基和一个羟基组成，通常用-COOH表示。
常见的羧基化合物有甲酸（HCOOH）、乙酸（CH3COOH）等。
6. 醛基（Aldehyde group）醛基由一个羰基和一个氢原子组成，通常用-CHO表示。
常见的醛基化合物有乙醛（CH3CHO）、丙醛（CH3CH2CHO）等。
7. 酮基（Ketone group）酮基由一个羰基和两个碳原子组成，通常用-CO-表示。
常见的酮基化合物有丙酮（CH3COCH3）、丁酮（CH3CH2COCH3）等。
8. 胺基（Amino group）胺基是一个氮原子连接一个或多个碳原子的官能团，通常用-NH2表示。
常见的胺基化合物有甲胺（CH3NH2）、乙胺（CH3CH2NH2）等。
以上是有机化学中常见的官能团及其结构式。
通过组合这些官能团可以合成复杂的有机化合物，这些化合物不仅存在于化学实验室中，也广泛存在于生物体内和我们日常生活中的各种物质中。
有机化学 绪论2
39
• 有机物的分子结构描述：分子中的组成原子
和原子团的连接顺序和空间排列次序，包括：
–分子构造：分子中的组成原子和原子团的连接顺
序；
–分子构型：由于分子不对称而产生的分子中的组
成原子和原子团的空间排列次序特征；
–分子构象：由于键的旋转而产生的分子中的组
成原子和原子团的空间排列特征；
C
杂化
19
• 轨道杂化是电子以新轨道运动的一种方式 • 相比未经杂化的轨道，杂化轨道具有电子密
度分布的方向性更强、各杂化轨道分布的对 称性更高，因此成键能力更强； • 是否形成了杂化轨道有时可以通过分子的立 体结构推断，如碳原子是sp2杂化的则必通过 分子中的平面结构得到反映； • 碳原子的杂化轨道很好地表达了有机物分子 的立体结构；
H
H
109.5o
CH
H
CH3
C
112o
H
H
O C
121o
H
H
H
C C 118o
H
CH3
120o
H
H
32
• 键能（平均解离能）： –拉断共价键所需能量或形成共价键释放的能 量； –双原子分子的键能是在一定条件下，气态分 子离解成两个气态原子所需的能量； –多原子分子中，即使是相同共价键的离解能 也是不同的，相同键的键能是各个键离解能 的平均值；
二甲醚 同分异构体
乙醇
bp -23.7 C
bp 78.5 C
43
–官能团位置异构：分子组成相同，但官能团在
碳链上的位置不同而形成了不同的化合物；例如：
CH3CH2CH CH2
CH3CH CHCH3
1-丁烯
有机物结构的表示方法
练
习
写出下列有机物的结构式
2、结构简式
结构式的简单表达式，应表现该物质中的官能团。
例：某有机物的结构式如下
结构简式为：
在书写结构简式的注意点： ① 表示原子间形成单健的“—”可以省略。
如乙烷结构式中 C—H 、 C—C 中的“—”均可省略，其结构 简式可写为CH3—CH3、H3C—CH3 、CH3CH3。 ②碳碳双键和碳碳三键不能省略。 如乙烯的结构简式可写为CH2=CH2 、 H2C=CH2而不能写为 CH2CH2。但是， O O
CHOH CHOH
CHO
CH2OH (CHOH)4CHO
苯
3、键线式
键线式只要求表示出碳碳键以及与碳原子相连的基团，图 式中的每个拐点和终点均表示一个碳原子，比结构简更为 简单明了。 O O
— —
乙酸的键线式：
OH
—— CH3 C OH
结构简式和键线式能够删繁就简，有利于我们把握有机化 合物分子的结构特征，是常被使用的表示方法。 但不是所有的有机化合物都能用键线式表示，也不是所有 情况下都能用结构简式或键线式表示有机化合物。 如在研究物质空间构型时，就要写出结构式；在表示甲烷 分子时，就不能用键线式来表示。
选修 五《有机化学基础》
专题2 有机物的结构与分类
有机物结构的表示方法
高一化学组
学
习
目
标
1、学会使用结构式、结构简式来表示常见有机化合物的结构 2、初步学会键线式的使用方法
重点、难点
用结构简式表示有机化合物的结构
写出下列有机物的分子式
乙烷 、乙烯、乙炔、乙醇、乙醛、乙酸
1、结构式
有机分子中原子之间的一对共用电子用一根短线表 示，将有机物分子中的原子连接起来的式子
有机物的结构(表示与空间构型)
O CH3 C
OH
CH3 CHO
CH3 COOH
醛基、羧基的结构简式特有的写法
下列有机物分子的结构简式书写正确吗？
1、乙烷：H3C-CH3 2、乙醇：CH2CH3OH 3、丙酸：COOHCH2CH3 4、丁炔：CHCCH2CH3
键线式： 省略:1.将碳、氢元素符号;2. C-H键 表示：点：未指明的起点、拐点或终点均表示一个碳原子； 线：只用线表示分子中碳碳或碳氧等形成的共价键。 H个数的确定：每个交点、端点代表一个碳原子，每一条线段代表 一个共价键，每个碳原子形成4个键，用四减去线段数既是氢原子 个数。
说法不正确的是
A.与环戊烯互为同分异构体
B.二氯代物超过两种（不考虑空间异构）
C.所有碳原子均处同一平面
D.由该物质生成生成1 mol C H 需要2 mol H
小结1：结构中出现饱和碳原子，则整个分子不再共面。
（2）平面结构 a.碳碳双键两端的碳原子与其所连四个原子在同一平 面上； b.苯环结构中的12个原子构成平面六边形； （3）直线结构
碳碳叁键两端的碳原子与直接相连2个原子在同一直线 上；
例1：CH3CH＝CH2其结构式可写成如图所示:
⑦
H
H
①
H
⑥
有机物结构的表示方法
一.结构的表示方法
常见有机物的结构表示
有机物 分子式 实验式
甲烷
CH4 CH4
乙烯
C2H4 CH2
乙炔
C2H2 CH
结构式
结构 简式
电子式
CH4
H—C≡C—H
CH2=CH2
CH≡CH
苯
C6H6 CH
注意:碳碳双键、碳碳三键不能省略
《有机化合物的结构》 讲义
《有机化合物的结构》讲义一、有机化合物的定义与特点在我们的日常生活中，有机化合物无处不在。
从我们吃的食物，如糖类、油脂、蛋白质，到我们穿的衣物所用的纤维，再到药物、塑料等等，都包含着有机化合物。
那么，究竟什么是有机化合物呢？简单来说，有机化合物就是含碳的化合物，但一些简单的含碳化合物，如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等，通常不被视为有机化合物。
有机化合物具有一些独特的特点。
首先，它们的分子结构通常比较复杂，包含着不同的官能团和原子组合。
其次，有机化合物的性质多样，这取决于它们的分子结构和官能团。
再者，大多数有机化合物易燃，这与它们的分子结构和化学键有关。
二、有机化合物的结构基础有机化合物的结构是理解其性质和反应的关键。
我们先来了解一下构成有机化合物的基本元素——碳。
碳在元素周期表中位于第 14 位，它的最外层有 4 个电子。
这种电子结构使得碳能够形成 4 个共价键，从而与其他原子连接形成各种各样的分子。
在有机化合物中，碳原子之间可以通过单键、双键和三键连接。
单键是最常见的连接方式，如在烷烃中，碳原子之间都是单键连接。
双键和三键的存在则会使化合物具有不同的性质，例如烯烃中的双键使得它们具有加成反应的性质。
除了碳，氢、氧、氮、硫等元素也是常见的组成有机化合物的元素。
氢原子通常与碳原子形成单键，氧原子可以形成单键（如醇中的羟基）或双键（如羰基），氮原子可以形成单键、双键或三键，硫原子也能参与形成各种化学键。
三、有机化合物的结构表示方法为了清晰地表示有机化合物的结构，科学家们发展出了多种表示方法。
结构式是一种常见的表示方法，它用线条表示化学键，将原子之间的连接方式直观地展现出来。
例如，甲烷的结构式可以表示为：H—C—H ，其中“—”代表单键。
还有结构简式，它省略了一些化学键的表示，使得式子更加简洁。
比如，乙烷可以表示为 CH₃—CH₃。
电子式则侧重于表示原子的外层电子分布情况，对于理解化学键的形成很有帮助。
第二章 有机化合物的结构理论
H—H键的电子云是围绕键轴对称分布的，这种类型的键叫做σ键。
2．共价键的饱和性。 如果一个未成对电子已经配对，就不能再与别的原子的未成对电 子配对。例如氯化氢分子中的氢原子和氯原子的未成对电子已互相配 对，就不能再与其它的原子形成共价键。
3．共价键的方向性。 原子轨道互相重叠程度越大，体系能量就越低，形成的共价键也 就越牢固，因而应使原子轨道最大限度地互相重叠。例如两个2px轨道 只有在x轴方向上才能最大限度地互相重叠形成σ键。两个原子的p轨 道若互相平行，则在侧面能有最大的重叠，这种类型的共价键叫做π 键，π电子云分布在两个原子键轴的平面的上方和下方。
2．异裂(heterolytic) 共价键异裂时，成键的一对电子为某一个原子或基团占有，生 成正离子和负离子。通过共价键的异裂的反应叫做离子型反应。 大多数有机反应都是离子型反应或自由基反应。此外还有协同 反应，在协同反应中，既无自由基也无离子生成，共价键的断裂 和形成是同时进行的。
2.3. 分子间的弱相互作用力 一. 分子间的弱相互作用力类型 分子中相连原子之间存在强烈的吸引力，这种吸引力叫做化学键， 它是决定分子化学性质的重要因素。在物质的聚集态中，分子之间还存在 着一种弱的吸引力，把它统称为范德华（van der Waals)引力，它是决定 物质的沸点、熔点、气化热、熔化热、溶解度、粘度、表面张力等物理化 学性质的重要因素。从本质上讲，这种吸引力是由于分子中电荷分布不均 匀[或瞬间分布不均)而出现的静电作用力。常见的有如下3种。 (1). 偶极-偶极作用力(静电力)：这种作用力产生于极性分子的静电相互作 用。如氯甲烷分子中，氯原子电负性较大，氯原子一端带有部分负电荷， 而碳原子上带有部分正电荷。一个分子带负电荷的一端吸引另一个分子带 正电荷的一端，于是分子间出现正负极相吸的排列，即
有机化学基础知识烃
有机化学基础知识专题一、烃一、知识框架：二：有机物的结构、分类与命名一、有机物中碳原子的成键特点：有机物通常指含碳元素的化合物，或碳氢化合物及其衍生物总称为有机物。
其中碳原子最外层有四个电子，可以形成四跟键，碳碳之间既能形成单键，又能形成双键和三键，结合总成有机物的元素多种多样，从而决定了有机物种类的繁多。
二、有机物分子的空间构型与碳原子成键方式的关系3、有机物结构的表示方式：结构式、结构简式、键线式（1）结构式——完整的表示出有机物分子中每一个原子的成键情况。
(2) 结构简式——结构式的缩减形式a、结构式中表示单键的“——”可以省略，例如乙烷的结构简式为：CH3CH3b、“C＝C”和“C≡C”中的“＝”和“≡”不能省略。
例如乙烯的结构简式不能写为：CH2CH2，可是醛基、羧基则可简写为—CHO和—COOHc、准确表示分子中原子的成键情况。
如乙醇的结构简式可写成CH3CH2OH或C2H5OH而不能写成OHCH2CH3（3）键线式——只要求表示出碳碳键和与碳原子相连的基团，一个拐点和终点均表示一个碳原子。
4、同分异构现象有机物中存在分子式相同，结构不同的现象叫做同分异构现象，具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
同分异构现象并非仅存在于有机物中，在无机物中也是存在的，如氰酸和异氰酸5、同分异构体的种类及肯定方式①碳链异构——由于碳原子的排列方式不同引发的同分异构现象A 首先写出无支链的烷烃碳链，即取得一种异构体的碳架结构。
B 在主链上减一个碳作为一个支链（甲基），连在此碳链上得出含甲基的同分异构体。
C在主链上减两个碳作为一个乙基支链或两个甲基的各类通分异构体。
②官能团位置异构在有机物中，有机物官能团位置的不同也会致使同分异构现象，比如：丙醇就有两种同分异构体：CH 3CH 2CH OH 和 CH 3CHCH 3A 先排碳链异构，再排官能团位置B 甲基上的3个H 位置相同C 处于对称位置的H ，具有相同的化学环境，因此当官能团取代这些H 时，有机物具有同一种结构③官能团类别异构: 例如：分子式为C 2H 6O 的有机物可能有乙醇和乙醚 A 碳原子数相同的醇和醚是同分异构体 B 碳原子数相同的羧酸和酯是同分异构体C 碳原子数相同的二烯烃和炔烃是同分异构体D 碳原子数相同的烯烃和环烷烃是同分异构体 ④立体异构A 顺反异构（存在于烯烃中）反式：相同基团在双键对角线位置 顺式：不同基团在双键对角线位置 B 对映异构——存在于手性分子中a 、手性分子——若是一对分子，它们的组成和原子的排列方式完全相同，但犹如左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠，这对分子互称为手性异构体。
有机化合物的结构 有机化合物中碳原子的成键特点与结构的表示方法高二化学(沪科版2020选择性必修3)
元素周期表中的部分元素的电负性截取
碳氢键之间为极性键
碳碳键之间为极性键
01 有机化合物中碳原子的成键特点
钠与水和乙醇反应的实验
实验操作
向盛有蒸馏水的烧杯中 加入一小块钠
向盛有无水乙醇的烧杯 中加入一小块同样大小 的钠
实验现象
实验结论
01 有机化合物中碳原子的成键特点
实验原理 实验现象
剧烈程度
水和钠
将碳、氢元素符 号省略，每个拐 点或终点均表示 有一个碳原子。
02 有机化合物结构的表示方法
请根据葡萄糖的结构简式写出其键线式
以葡萄糖为例展示其结构简式
O CH2 CH CH CH CH C H OH OH OH OH OH
HO
葡萄糖的键线式
OH OH H
OH OH O
使用键线式表示较复杂有机化合物较为清晰简便。
3
• 3.一般形成4个单键 的碳原子为饱和碳 原子,否则为不饱和 碳原子,而有C-H键 的易发生取代反应, 有 C = C与 C 三 C键 的易发生加成反应。
01
乙烯分子的碳碳双键中的一个键较另一 个键容易断裂；类似地，乙炔分子的碳 碳三键中有两个键较另一个键容易断裂 。所以乙烯、乙炔均能发生加成反应， 这也是含有不饱和碳原子的有机物常见 的性质。
非极性键
非极性键
σ键
极性键
化学性质 取代反应 — — 加成反应 — — 加成反应 — — 取代反应 取代反应、 与钠反应
02 有机化合物结构的表示方法
种类 球棍模型
特点
小球表示原子，短棍代表 共价键
空间填充模型
用不同体积大小的小球表 示不同原子
实例
课堂练习
1 下列物质的结构简式中,书写正确的是( C )
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下列各物质中，只表示一种纯净物的是( B ) A．C4H8 B．C3H8 C．C2H4C12 D．C4H6
CH3-CH-CH2-CH3 OH
D、
CH3
CH3
3CH2COOH CH3COOCH3
G、 CH2=CH-CH=CH2 CH3-CH2-C≡CH
H、CH3-CH2-CHO
CH3-C=O CH3
下列有机物属于同分异构体的是( AD或BD )
下列各组物质中，两者互为同分异构体的是
有机物结构的表示方法
一、有机物结构的表示方法：
结构式、结构简式、键线式
P22表2-3 P23信息提示
表示方法：
分子式
C5H12
C6H12O6
结构式
H H H HH H C C C CCH
H H H HH
H H H H HO H C C C C CCH
O-H O-H O-H O-H O-H
分子式： C5H12
子或基团必须不相同，即
顺—二氯乙烯
反—二氯乙烯
练习4、分子式为C5H8的各种同分异构体。
练习5、写出分子式为C3H8O、C3H6O的各种 同分异构体。
想一想：有机物中存在什么样 的碳 原子才能有对映异构？
指出下列有机物中具有对映异 构现象的中心碳原子。
CH3-CH2-CH-CH2- CH-CH-CH2-CH3
碳原子成键规律小结：
4、烃分子中， 仅以单键方式成键的碳原子称为 饱和碳原子；以 双键或叁键方式成键的碳原子称为 不碳饱和原子。
4、找出下列物质中的饱和碳原子与不饱和碳原子
1
2
3
45 6
A、CH3—CH＝CH—C≡C—CF3
1
2
3
B、CH2＝CH—CN
1
23
4
C、CH2＝C5| HC3—CH＝CH2
CH2OH CHOH CHOH CHOH CHOH CHO
CH2OH (CHOH)4CHO
键线式:
只要求表示出碳碳键以及与碳原 子相连的基团，用锯齿状的折线表示有 机化合物中的共价键情况，每个拐点和 终点均表示一个碳原子。
分子式： C5H12
C H3 C H2C H2C H2C H3
键线式:
书写键线式时应注意事项:
分子式： C2H4O2
HO
结构式: H C C O H
H
O
结构简式: CH3 C O H
CH3 COOH
分子式： C6H12O6 结构式:
结构简式:
H H H H HO H C C C C CCH
O-H O-H O-H O-H O-H O
CH2 CH CH CH CH C H OH OH OH OH OH
H H H HH
结构式:
H C C C CCH
H H H HH
结构简式: C H3 C H2 C H2 C H2 C H3
C H3 C H2C H2C H2C H3
C H3(C H2)3C H3
分子式： C4H8
结构式:
HH H
CCC CH H
HH H
结构简式: CH2 CH CH2 CH3
CH2 CHCH2 CH3
同分
异体 数
1
11
2 3 5 9 18 35 75
请仔细观察下面三组有机分子结构，它们是同分异构体吗?为什 么?请与同学交流你的想法。 第一组分子式为C4H10的烷烃 第二组分子式为C4H8的烯烃
第三组乳酸
练习3、分子式为C4H8的各种同分异构体。
产生顺反异构体的原因: 碳碳双键不能旋转
产生顺反异构体的条件: 每个双键碳原子上所连接的两个原
CH3
CH3CH3
4、同分异构体的类型
⑴碳链异构
⑵位置异构(官能团位置)
⑶类别异构(又称官能团异构)
①烯烃与环烷烃 ②炔烃与二烯烃
③醇和醚
④醛和酮
⑤羧酸和
酯 ⑥氨基酸与硝基化合物
⑷立体异构
顺反异构 对映异构
问题：指出下列化合物那些有顺反异构？
⑴H2C=CHCH2CH3
⑵CH3CH=CHCH3
⑶(CH3)2C=CHCH3
CH3 CH3
CH3
请写出下列有机物分子的结构简式及化学式 ：
o o
二、同分异构体的书写
你知知道吗？ 什么叫同分异构体现象？相同的有机分 子式，为什么会有不同的结构（即同分 异构体）？
1、同分异构体产生原因：分子式相同， 分子中原子之间可能存在多种的排列方 式（或连接顺序）及成键方式。
2、同分异构体特点：
分子式： C2H4O2
O
CH3 C O H
键线式:
O ＯH
分子式： C6H12O6
CH2OH CHOH CHOH
CHOH CHOH
CHO
键线式:
HO
OH OH H
OH OH O
写出下列物质的键线式：
CH3CH2C00H
例：
键线式：
COOH
骨架式： C－C－C－C－C－C－COOH
CC
C
结构简式： CH3－CH－CHCH2CH2CH－COOH
1、一般表示2个以上碳原子的有机物；
2、只忽略C-H键、其余的化学键不能忽略。
必须表示出C=C、C≡ C键和其它官能团。
3、除碳氢原子不标注，其余原子必须标注（含
羟基、醛基和羧基等官能团中氢原子）。
O
O
ＯH
H
ＯH
4、计算分子式时不能忘记顶端的碳原子。
分子式： C4H8
CH2 CHCH2 CH3
键线式:
三同：分子式相同、分子组成相同、分子量相同。 二不同：结构不同、性质不同:（见P25 ）烷烃 同分异构体支链越多，沸点越低。
3、烷烃同分异构体的写法:减碳法 碳链先长后短；支链由整到散。
口诀 位置从心到边；排布由邻到间。
练习1 、填P24表格 练习2、写出C6H14的同分异构体
分子式
CH
26
CH
38
⑷CH3-CH-CH =CH-CH-CH3
CH3
CH3
答案：(1) 没有；(2)有； (3)没有; ⑷有
练习：指出下列物质哪些属碳链异构、哪 些属位置异构、哪些属官能团异构？
A、CH3-CH2-CH2-CH3 B、CH3-CH2-CH=CH2
CH3-CH-CH3 CH3
CH3-C=CH2 CH3
C、CH3-CH2-CH2-CH2- OH
CH
4 10
C5H12
C4H8
可能具有的结构简式
CH CH 33 CH CH CH 323
CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH3
CH3(CH2)3CH3、
CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、
附表：烷烃的碳原子数与其对应的同分异构体数
碳原
子数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10